Момент на импулса | ротационен импулс

Ъгловият момент или ротационният момент (L) на обект, въртящ се около ос, е произведение от инерционния му момент и ъгловата му скорост:

{\displaystyle L=I\omega }

където

{\displaystyle I} е инерционният момент (съпротивление на ъглово ускорение или забавяне, равно на произведението от масата и квадрата на радиуса, измерен перпендикулярно на оста на въртене);

{\displaystyle \omega \ } е ъгловата скорост.

Съществуват три вида ъглов момент: вибрационен ъглов момент, спинов ъглов момент и орбитален ъглов момент.




  Ъгловият момент на фигуристката се запазва - тъй като тя намалява радиуса си, като прибира ръцете и краката си, нейният инерционен момент намалява, но ъгловата ѝ скорост се увеличава като компенсация.  Zoom
Ъгловият момент на фигуристката се запазва - тъй като тя намалява радиуса си, като прибира ръцете и краката си, нейният инерционен момент намалява, но ъгловата ѝ скорост се увеличава като компенсация.  

Вибрационен ъглов момент

Вибрационният ъглов момент е този на фотоните. Минималната му част е квантът на вибрация или действие по Планк:

Според тази представа създаването на фотони трябва да се разглежда като дрънкане на китара - като внезапно нарастване на възбуждането на една от модите на вибрация.

-Дейвис, Пол. The Forces of Nature CUP, 1979, стр. 116

... на енергиен квант на вибрация, като този на Планк, трябва да съответства енергиен квант на ротация...

-Биртуистъл, Джордж. Квантовата теория на атома CUP, 2015 г., стр. 2-3

Квантът на действие на Планк, h, има точно размерите на ъглов момент...

-Biedenharn, L. C.; Louck, J. D. Angular Momentum in Quantum Physics Addison-Wesley Pub. Co., Advanced Book Program, 1981


 

Ъглов момент на спина

Ъгловият момент на въртене е този на обект, който се върти около ос, минаваща през центъра на обекта (например въртележка, която се върти около централната си ос).

Обект, който е много отдалечен от оста на въртене, има голям инерционен момент - много е трудно да го накарате да започне да се върти, но след като започне да се върти, е много трудно да го спрете. По същия начин е по-лесно да се накара един обект да започне да се върти с малка ъглова скорост, отколкото да се накара да започне да се върти с голяма ъглова скорост. Ето защо ъгловият момент на въртене зависи както от това колко разпръснат е обектът (инерционен момент), така и от това колко бързо се върти (ъглова скорост).


 

Орбитален ъглов момент

Орбиталният ъглов момент е този на обект, който се върти около ос, която не минава през центъра на обекта. Например Слънцето и Земята обикалят една около друга, като се въртят около ос, която минава през Слънцето, но не и през неговия център. Орбиталният ъглов момент измерва колко трудно би било да се накара обектът да спре да се върти около оста.


 

Опазване на околната среда

Ъгловият момент е запазваща се величина - ъгловият момент на обекта остава постоянен, освен ако върху него не действа външен въртящ момент.

Ъгловият момент има както посока, така и големина, като и двете се запазват. Мотоциклетите, фризбитата и нарезните куршуми дължат полезните си свойства на запазването на ъгловия момент. Запазването на ъгловия момент е и причината ураганите да имат спирали, а неутронните звезди - висока скорост на въртене. Като цяло запазването ограничава възможното движение на дадена система, но не го определя еднозначно.


 

Свързани страници

  • Momentum
  • Ротационна кинетична енергия


 

Въпроси и отговори

В: Какво представлява ъгловият момент?


О: Ъгловият момент, известен също като въртящ момент, е произведение от инерционния момент на обекта и неговата ъглова скорост.

В: Как се изчислява ъгловият момент?


О: Ъгловият момент се изчислява, като се умножат инерционният момент на обекта и неговата ъглова скорост. Това може да се изрази математически като L = Iù, където I е инерционният момент (съпротивлението на ъгловото ускорение или забавяне), а ù е ъгловата скорост.

Въпрос: Кои са трите вида ъглов момент?


О: Трите вида ъглов момент са вибрационен, спинов и орбитален.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3